慢性自发性荨麻疹患者肠道和循环微生物群与循环维生素D3、I型干扰素和系统性炎症的关联

Associations of Gut and Circulating Microbiota with Circulating Vitamin D3, Type I Interferon, and Systemic Inflammation in Chronic Spontaneous Urticaria Patients.

作者信息Zhi Yang, Yao Song, Bangtao Chen, Fei Hao
PMID38737112
发布时间2024-05-06
DOI10.2147/JIR.S455489

实验完整度

包含临床样本分组(VDI与非VDI)、16S rRNA测序、ELISA和细胞荧光素酶实验,有明确验证,但缺乏功能或机制验证,属相关性研究。

主要模型

CSU患者(VDI与非VDI) HEK293细胞(表达IFNAR1/2)

重点核对

血清25(OH)VD3水平(<30 ng/mL定义为VDI) IFNI反应强度(HEK293细胞ISRE荧光素酶活性) 粪便和血清16S rRNA测序(V3-V4区) 左西替利嗪耐药定义(5 mg/天,2周)

摘要

目的:分析慢性自发性荨麻疹(CSU)患者肠道和循环微生物群与循环维生素D3(VD3)、I型干扰素(IFNI)、系统性炎症和临床特征的关系。方法:共纳入36例VD3不足(VDI;血清25(OH)VD3 <30 ng/mL)的CSU患者和36例性别、年龄和体重指数匹配的非VDI CSU患者。通过16S rRNA测序鉴定粪便和血清细菌,使用ELISA试剂盒评估血清25(OH)VD3和炎症生物标志物。通过测量血清对HEK293细胞中IFNI刺激反应元件的刺激活性,并使用荧光素酶测定法在体外测定IFNI反应。结果:与non-VDI患者相比,VDI患者的7天荨麻疹活动评分(UAS7)更高,左西替利嗪耐药频率更高,促炎反应更严重,但IFNI反应较弱(均P<0.05)。两组中IFNI反应均与血清25(OH)VD3水平强正相关(P<0.001)。与非VDI患者相比,VDI患者粪便中普雷沃菌属9、埃希菌-志贺菌属和克雷伯菌属的丰度显著增加,而拟杆菌属、粪杆菌属和农研杆菌属显著减少(均P<0.05)。VDI患者血清中前三位的细菌是伯克霍尔德菌-卡巴莱罗尼亚菌-类伯克霍尔德菌(40.95%)、不动杆菌属(3.05%)和水杆菌属(2.37%)。两组中血清25(OH)VD3水平和IFNI反应均与粪便拟杆菌属正相关(P<0.05)。在non-VDI患者中,IFNI反应与粪便毛螺菌属、未分类毛螺菌科和考拉杆菌属之间以及血清25(OH)VD3水平与粪便毛螺菌属之间存在中度正相关(均P<0.01)。VDI患者的循环微生物群仅与促炎反应和UAS7密切相关(均P<0.05)。结论:肠道而非循环微生物群的组成变化与血清25(OH)VD3不足和IFNI稳态受损相关,这提示CSU患者疾病严重程度(UAS7)和系统性促炎反应更高。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CSU患者中肠道和循环微生物群与血清VD3水平、IFNI反应及系统性炎症的关联如何?
核心机制
血清25(OH)VD3不足与IFNI反应受损相关,且与肠道菌群改变(如拟杆菌属减少)有关,可能通过肠道菌群影响IFNI稳态和炎症。
主要证据
36例VDI与36例non-VDI CSU患者的比较显示,VDI组UAS7、IL-6、CRP、claudin 3和粪便钙卫蛋白升高,IFNI反应降低;粪便中拟杆菌属与VD3和IFNI反应正相关。
研究意义
研究提示根据VD3状态调整肠道菌群或IFNI的治疗策略可能在CSU治疗中有潜在价值。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者入组和分组

比较VDI与非VDI CSU患者的临床特征和微生物组。

招募36例VDI和36例匹配的非VDI CSU患者,收集临床资料,采集空腹血液和粪便样本。

2

临床和炎症指标检测

评估两组患者的疾病活动度、全身炎症水平和IFNI反应。

使用ELISA检测血清25(OH)VD3、总IgE、IL6、CRP、claudin 3和粪便钙卫蛋白;使用HEK293细胞荧光素酶测定IFNI反应强度。

3

粪便微生物组分析

比较两组粪便菌群多样性和组成差异。

提取粪便DNA,进行16S rRNA V3-V4区域测序,并进行α多样性、β多样性和LEfSe分析。

4

循环微生物组分析

分析VDI患者循环菌群组成及其与临床特征的关系。

从血清中提取DNA,扩增16S rRNA V3-V4片段并进行测序,进行生物信息学分析。

5

相关性分析

探讨微生物丰度与临床指标(VD3、IFNI、炎症参数等)之间的关联。

使用部分Pearson相关分析,控制年龄、性别和BMI,计算相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
人25(OH)VD3 ELISA试剂盒Meimian50347H1
总IgE ELISA试剂盒Meimian5613
IL6 ELISA试剂盒3SBioE000482
CRP ELISA试剂盒3ABioE007462
紧密连接蛋白3 ELISA试剂盒Abbexaabx250611
粪便钙卫蛋白ELISA试剂盒Meimian13732
QIAamp DNA血液迷你试剂盒Qiagen51104
DNA产物纯化试剂盒TiangenDP203
荧光素酶检测系统试剂盒Promega--
杜氏改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清HyClone--
青霉素-链霉素----
HEK293细胞ProcellCL-0001
MiSeq测序平台Illumina--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者入组
VDI定义:血清25(OH)VD3 <30 ng/mL;纳入标准:年龄≥18岁,按EAACI/GA²LEN/EDF/WAO标准诊断;排除标准:其他过敏或自身免疫病、系统性及消化道手术史、免疫抑制剂使用等。
阅读提示:Methods: Study Population
左西替利嗪耐药性确定
给药方案:左西替利嗪5 mg/天口服2周,无改善定义为耐药。
阅读提示:Methods: Study Population
血清指标检测
使用相应ELISA试剂盒检测25(OH)VD3、总IgE、IL6、CRP、claudin 3;试剂盒品牌和货号见Methods。
阅读提示:Methods: Blood Collection and Related Assessment
IFNI反应强度测定
HEK293细胞稳定表达IFNAR1/2;转染p-ISRE-FLuc (100 ng/well) 和p-RLuc (20 ng/well) 24小时,加血清 (100 μL/well) 24小时,测荧光素酶活性,计算Fluc/Rluc比值。
阅读提示:Methods: Blood Collection and Related Assessment
粪便和血清16S rRNA测序
使用通用引物扩增V3-V4区域;粪便或血清DNA提取方法;测序平台为Illumina MiSeq;VDI组循环微生物组样本数为30,non-VDI为4。
阅读提示:Methods: Blood Collection and Related Assessment; Fecal Sample Collection and Related Determination
统计分析
组间比较使用卡方检验或t检验;相关性分析使用偏Pearson相关控制年龄、性别、BMI;P<0.05为显著。
阅读提示:Methods: Bioinformatic Analysis